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采用遗传算法的离心叶轮多目标自动优化设计
引用本文:刘小民,张文斌.采用遗传算法的离心叶轮多目标自动优化设计[J].西安交通大学学报,2010,44(1).
作者姓名:刘小民  张文斌
作者单位:西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安
摘    要:针对离心叶轮多目标自动优化设计,首先提出了一种离心叶轮参数化方法,通过对离心叶轮型线数据进行转换,分别建立了圆柱坐标系下叶轮控制参数与归一化长度参数之间的关系,采用非均匀有理B样条进行叶型重构,获得叶片和叶轮子午流道构型.将离心叶轮参数化方法、多目标遗传算法及商业化数值计算软件NUMECA相结合,建立起离心叶轮自动优化设计平台.以总压比和效率为设计目标,在设计工况下,采用该方法对Krain高速离心叶轮进行气动优化设计,获得一系列优化叶轮,并采用数值模拟方法对叶轮内部流动特性及其气动性能进行了比较分析.结果表明,优化叶轮的总体气动性能有不同程度的改善,在叶轮出口截面上流场分布更加均匀,总压比和等熵效率约提高了2.5%和1.0%,同时也验证了所发展的多目标离心叶轮自动优化设计方法的有效性.

关 键 词:离心叶轮  三维重构  多目标优化设计  参数化  数值模拟

Multi-Objective Automatic Optimization Design of Centrifugal Impeller Based on Genetic Algorithm
LIU Xiaomin,ZHANG Wenbin.Multi-Objective Automatic Optimization Design of Centrifugal Impeller Based on Genetic Algorithm[J].Journal of Xi'an Jiaotong University,2010,44(1).
Authors:LIU Xiaomin  ZHANG Wenbin
Abstract:A parameterization method is developed to perform the multi-objective optimization design of centrifugal impellers.The relationship of the impeller parameters and the dimensionless length in the cylindrical coordinate system is established by the transformation of impeller profile data.Non-uniform rational B-spline is used to reconstruct the impeller to obtain the profile of the blade and the meridional surface.An automatic optimization design platform for the centrifugal impellers is constructed by the mul...
Keywords:centrifugal impeller  three-dimensional reconstruction  multi-objective optimization design  parameterization  numerical simulation
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